TourTourWentellager ABC
 
Statisch Draaggetal C0: Volgens ISO gedefinieerd als de belasting waarbij een contactdruk tussen de hoogst belaste kogel en de ring ontstaat van 4.2 GPa voor kogellagers en 4.6 GPa voor de overige wentellagers. Bij deze belasting ontstaat een plastische deformatie onder het hoogst belaste wentellichaam van 1/10.000d waarin d is de diameter van de kogel. Het statisch draaggetal kan in principe met de theorie van Hertz worden berekend.

Toelaatbare statische belasting P0: Bij een radiale (stoot)belasting P0=C0 ontstaan door de wentellichamen zeer kleine deukjes in de loopbaan.  Wanneer het lager vervolgens roteert met een lichtere belasting dan kunnen deze deukjes een trilling veroorzaken. Als dit niet gewenst is dan wordt P0=0.5C0 als maximale statische belasting genomen. Als de trilling niet hinderlijk is kan de statische belasting makkelijk P0=1.5C0 worden gekozen.

Dynamisch Draaggetal C: Volgens ISO gedefinieerd als de belasting waarbij met een betrouwbaarheid van 90% (faalkans van 10%) een vermoeiingslevensduur wordt gehaald van 1 Mrev (1106 omwentelingen).

L10 levensduur (basic rating life): L10=(C/P)p waarin L10 de levensduur met een faalkans van 10% uitgedrukt in 106 omwentelingen, C het dynamisch draaggetal in kN, P de radiale lagerbelasting of gecombineerde radiale en axiale belasting in kN en p=3 voor kogellagers en 10/3 voor de overige wentellagers. De belasting die toelaatbaar is tijdens rotatie en beperkt wordt door de vermoeiingslevensduur bedraagt dan P=CL101/p

L10h levensduur: L10h=L10106/(60n) waarin L10h de levensduur met een faalkans van 10% uitgedrukt in uren, n het toerental in omwentelingen per minuut.

C > C0?: Bij groefkogellagers is het dynamisch draaggetal C groter dan het statisch draaggetal C0. Dit betekent dat de plastische vervorming bij een belasting P=C groter is dan bij een belasting P=C0. Is dit erg? Bij een belasting tijdens bedrijf van P=C ontstaat een plastische deformatie over de hele omtrek van de ring. Hierdoor zal het contactoppervlak onder de kogels groter worden totdat een vlaktedruk ontstaat waarbij de vervorming weer elastisch wordt. De plastische deformatie zal dus alleen tijdens het inlopen optreden. Als gevolg van de plastische deformatie ontstaat een grotere lagerspeling en een licht hogere wrijving omdat de kogels aan de zijkant van de door plastische vervorming gevormde groef iets gaan aanlopen.

Equivalente lagerbelasting P: Bij een gecombineerde radiale belasting Fr en een axiale belasting Fa volgt voor de equivalente radiale belasting P=XFr+YFa waarin X en Y afhankelijk zijn van de verhouding Fa/Fr en van het type nummer van het lager. De waarden voor X en Y moeten daarom in de lagertabellen worden opgezocht. Voor groefkogellagers is X=1 en Y=0 zolang Fa/Fr<0.2. Voor hoekcontactkogellagers zelfs zolang Fa/Fr<1. Voor relatief hogere axiale krachten wordt verwezen naar de producttabellen van de lagerleverancier. Voor de equivalente statische lagerbelasting van groefkogellagers is de waarde van X=0.6 en Y=0.5 terwijl P0=Fr wanneer P0<Fr.

Hydrodynamische smering: Bij hoge toerentallen treedt (elasto)hydrodynamische smering EHL op waarbij een dunne smeerfilm wordt onderhouden tussen de kogels en de loopbanen. Hierdoor zal er geen slijtage optreden. Of deze smeerfilm dik genoeg is om de ruwheidstoppen van de kogels en de ringen te scheiden hangt af van de belasting, de snelheid en de  temperatuur. Bij een filmdikte groter dan 2 maal de gecombineerde ruwheidwaarde is sprake van volledige hydrodynamische smering.

Bedrijfstemperatuur: Als gevolg van de rolweerstand wordt het lager warm en het smeermiddel dunner. Het effect van de temperatuur en het smeermiddel kan worden berekend met de L10a levensduurtheorie.

L10a levensduur (bearing life): L10a=a1aSKF(C/P)p. Voor de L10a levensduurberekening is informatie nodig over de verhouding van de benodigde viscositeit en de werkelijke smeermiddel viscositeit beide bij bedrijfstemperatuur. Eerst wordt de benodigde viscositeit v1 bij bedrijfstemperatuur berekend. Vervolgens wordt de viscositeit van het smeermiddel bij bedrijfstemperatuur berekend.

Smeermiddelviscositeit: De smeermiddelviscositeit bij bedrijfstemperatuur volgt uit de viscositeit bij een referentie temperatuur meestal 40C en de temperatuurafhankelijkheid van het smeermiddel, de zogenaamde VI index.

Lna levensduur: Lna=a1L10a. De voorspelling van de vermoeiingslevensduur met een hogere bedrijfszekerheid dan 90% ofwel kleinere faalkans dan 10% kan worden voorspeld met behulp van de cofficint a1.

 

 

www.tribologie.nl